)確定管段是否需要使用膨脹節。

1．已知條件。一是設備參數(由設備圖紙提供)。設備管口：1DW K2726RF一端允許載荷，FX=210．OOF／KN，FY=150．00 F／K N，FZ=220．O0 F／K N。二是管道參數。根據設計溫度和管道材料，從臺山項目《M aterial database of PipingStress Ana lysis))文件6．1．1章節和RCCM—C篇得到此管段的熱態(tài)許用應力為162．00M pa。

2．計算管段所受熱應力和設備接口處受力情況。

(1)按不設置膨脹節的情況進(jìn)行計算。此次應力計算只考慮二次應力計算，因為一次應力計算主要是計算地震載荷所產(chǎn)生的應力，對二次應力計算無(wú)影響，可假設為校驗通過(guò)，二次應力計算主要是計算熱膨脹所產(chǎn)生的應力。經(jīng)過(guò)SYSPIP234D計算，設備接口(節點(diǎn)1)和管段(其余節點(diǎn)都為管段節點(diǎn))所受熱應力情況參見(jiàn)熱應力計算表，此表略(注：除端點(diǎn)外，其余節點(diǎn)都有左右兩個(gè)單元，單元值不一定相同。)。從SYSPIP234D計算數據來(lái)看，節點(diǎn)1和節點(diǎn)2的右單元處所受熱應力值大于熱態(tài)許用應力162．OOM pa，力學(xué)計算不能通過(guò)。對設備接口處進(jìn)行力學(xué)分析，結果參見(jiàn)力學(xué)報告數據，此報告略。從力學(xué)報告中可以看出，x、Y向所受的力大于設備管口允許載荷，即539．O0>210．00，4 549．O0>150．00。不設置膨脹節，設備管口受力不能通過(guò)。

(2)按設置膨脹節的情況進(jìn)行計算。先設定管段上膨脹節處為可釋放六個(gè)方向力的剛性單元，通過(guò)SYSPIP234D計算，再次得出各節點(diǎn)的熱應力數值。從熱應力數值可得，設置膨脹節后各節點(diǎn)處的熱應力值都小于熱態(tài)許用應力值，計算結果可以通過(guò)。此時(shí)對設備接口處進(jìn)行力學(xué)分析，從數據上可知，設置膨脹節后，X、Y、Z方向受力值在設備管口允許載荷范圍內，計算結果可以通過(guò)。根據此端管段的特點(diǎn)和管段所在的空間大小，選用波紋管膨脹節是一個(gè)即經(jīng)濟又可靠的辦法。

(二)確定膨脹節類(lèi)型。根據公式(1)，設備接口處的熱位移如下：U X=D X X叮X A T=362 X 11．50 X 10 X(60—2O)=16．65m m；U Y=D Y×盯X△T=(一423)×11．50××10一×(60—20)=一19．55r a m；U Z：D Z X盯X A T=(一475)X 11．50×X 10一×(60—20)=一21．85m m；R X=R Y=R Z=0．0 0。(注：D X、D Y、D Z是在PD M S中測出的距離。R指角偏轉位移，設備端點(diǎn)的附加位移是相對于設備固定點(diǎn)的位移。負值指某坐標軸的反向。)根據公式(2)，此管段在x方向上△X=僅×LX X A T=l1．14×10一x 458×(60—20)：20．41m m，在Y方向上△Y=0lT×LY×A T=11．14×10一X(一139)×(60—20)：一6．19 m m，A Z=0．O0。設備接口處和管段位移合并：此系統x方向的熱位移為37．06r a m，Y方向的熱位移為一25．74r a m，Z方向的熱位移為一21．85m m。經(jīng)過(guò)位移數據分析，能夠同時(shí)吸收x、Y、z三個(gè)方向位移的波紋管膨脹節只有單式萬(wàn)向鉸鏈型。

(三)確定膨脹節數目。根據公式(6)和廠(chǎng)家提供的參數，一個(gè)膨脹節的熱位移△=(10×305／2)×(~／180)=26．62m m>25．74r a m，所以選用一個(gè)膨脹節即可滿(mǎn)足吸收要求。(四)選型后的校驗。將選型后的參數輸入到SYSPIP234D中，此時(shí)得出各節點(diǎn)的熱應力。從數據上可知，設置單式萬(wàn)向鉸鏈型波紋管膨脹節后，各節點(diǎn)處的熱應力值都為零，說(shuō)明此膨脹節可以把管段的熱膨脹全部吸收，選型合理。選型后對設備接口處進(jìn)行力學(xué)分析，從結果上可知，設置單式萬(wàn)向鉸鏈型波紋管膨脹節后，只存在Z向熱脹力且數值較小。說(shuō)明設置此類(lèi)型膨脹節對減少設備接口處熱脹力，效果明顯，選型合理。